Et team af forskere fra fakulteterne for ingeniørvidenskab og landbrug ved Hokkaido Universitet og Instituttet for Design og Forskning af Kemiske Reaktioner (Japan) har udviklet en europium-baseret tyndfilmbelægning, der accelererer plantevækst, rapporterer Phys.org portal.
Denne teknologi kan øge hastigheden af planters reproduktion og har potentialet til at hjælpe med at løse globale fødevareforsyningsproblemer.
Planter omdanner synligt lys til energi gennem en proces kaldet fotosyntese. Udover synligt lys indeholder sollys også ultraviolette (UV) stråler. Forskerne i dette arbejde forsøgte at give planter yderligere synligt lys til brug i fotosyntese ved hjælp af et bølgelængdekonverterende materiale (WCM), der kan omdanne ultraviolet lys til rødt.
Forskerne udviklede WCM baseret på europium-komplekset og skabte en tyndfilmsbelægning, der kan påføres kommercielt tilgængelige plastikplader.
Forskere har vist, at filmen omdanner ultraviolet lys til rødt, men ikke blokerer for nyttigt synligt lys fra solen.
Filmen blev testet ved at sammenligne planter dyrket med og uden WCM-belagte plader. Testene blev udført på mangold og japansk lærk.
Om sommeren, hvor dagslængden er maksimal, og soleksponeringen er stærk, var mangoldplanter dyrket med og uden WCM-film praktisk talt de samme. Men om vinteren, hvor dagene er kortere og sollys er svagere, viste mangoldplanter dyrket med WCM-film 1,2 gange højden og 1,4 gange biomassen efter 63 dage. Forskerne tilskriver denne accelererede vækst stigningen i mængden af rødt lys fra WCM-filmene.
Forsøg med japanske lærketræer viste også accelereret plantevækst. Frøplanterne viste en højere relativ vækstrate i de første 4 måneder, hvilket resulterede i en 1,2 gange stigning i stængeldiameter og en 1,4 gange total biomasse sammenlignet med træer dyrket uden WCM-dækning.
Det er vigtigt, at dette gjorde det muligt for frøplanterne at nå standardstørrelsen til plantning i Hokkaido-skovbruget inden for et år. Brugen af WCM-film kan reducere vækstperioden for frøplanter fra to år til et år, hvilket resulterer i mere økonomisk planteproduktion.